通过液滴微流控技术可以制备具有高度单分散尺寸的单乳液液滴和多重乳液液滴，并且对乳液液滴结构（如内部包含液滴的组分、数目、尺寸、比例以及外部液层的组分、厚度等）进行精确调控。

这些具有稳定封闭液-液相界面的乳液液滴，如油包水（W/O）或水包油（O/W）单乳液、W/O/W 或 O/W/O 双乳液、或更复杂的多重乳液可以作为模板液滴，在液滴内或相界面处通过后续的聚合、交联、溶剂挥发、组装等固化方法得到微球或微胶囊。

常见的固化方法包括：

• 溶剂挥发法：通过挥发掉液滴中的溶剂，使得液滴中的分散相固化成微球。这种方法适用于多种聚合物微球的制备，如聚乳酸（PLA）和聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）等[1,2]。

• 聚合法：这是将乳液液滴转化为固态微球最常用的方法，因为它具有多种实验方案，以及聚合材料选择上的多样性。通过在分散相中添加单体或低聚物以及少量合适的引发剂，如热引发剂或光引发剂，乳液液滴可以在加热或紫外光照射下聚合。

*对于热引发聚合，通常不受青睐，因为高温可能会扰乱体系中生物分子的活性，也可能导致乳液界面不稳定，导致液滴在固化之前发生融并；

*光引发聚合是最普遍的方法之一，因为它的响应时间快，可以在几秒钟内引发聚合。例如，通过使用含水溶性单体的W/O型模板液滴，获得的聚丙烯酰胺（PAAm）[3]、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）[4]和明胶甲基丙烯酸酯（GelMA）[5]的水凝胶微球，此外，通过使用O/W型油滴作为模板，可以制备有机聚合物树脂微球/微胶囊，如乙氧基化三甲基丙烷三丙烯酸酯（ETPTA）[6]、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）[7]；

• 物理交联（离子交联）：在液滴微流控技术中研究最多的离子交联材料之一是海藻酸盐水凝胶微球，其中凝胶前体液滴通过二价阳离子（如钙离子Ca²⁺）进行物理交联。

• 温度诱导的凝胶化和低温固化：凝胶化方法适用于包含天然大分子材料的液滴，包括胶原、琼脂糖和明胶，它们可以通过简单地改变温度转化为水凝胶；低温固化方法适用于熔点高于室温的某些烷烃类和脂质类（包括甘油酯）材料[8,9]。

• 双水相体系（Aqueous Two-Phase Systems, ATPs）：在微流控设备中形成液滴通常涉及使用油相和水相。然而，液滴也可以在由两种不相混合的水溶液组成的两相水相系统（ATPs）中生成。原理基于两个亲水性高分子在特定浓度下不相混溶的特性。这些高分子通常是聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮（PEG）和葡聚糖（Dextran）[10]，它们各自溶解在水中形成两个不同的水相。当这两种聚合物的浓度超过特定的临界值时，系统会发生相分离，形成两个均富含水的相。

参考文献：

[1] Q. Xu, M. Hashimoto, T. T. Dang, T. Hoare, D. S. Kohane,G. M. Whitesides, R. Langer and D. G. Anderson, Small, 2009, 5, 1575–1581.

[2] T. Watanabe, T. Ono and Y. Kimura, Soft Matter, 2011, 7, 9894–9897.

[3] S. Guo, T. Yao, X. Ji, C. Zeng, C. Wang and L. Zhang, Angew. Chem., Int. Ed., 2014, 53, 7504–7509.

[4] H. Liu, X. Qian, Z. Wu, R. Yang, S. Sun and H. Ma, J. Mater. Chem. B, 2016, 4, 482–488.

[5] C. Cha, J. Oh, K. Kim, Y. Qiu, M. Joh, S. R. Shin, X. Wang, G. Camci-Unal, K.-t. Wan, R. Liao and A. Khademhosseini, Biomacromolecules, 2014, 15, 283–290.

[6] H. Gu, B. Ye, H. Ding, C. Liu, Y. Zhao and Z. Gu, J. Mater. Chem. C, 2015, 3, 6607–6612.

[7] Visaveliya, Nikunjkumar; Köhler, J. Michael. J. Mater. Chem. C, 2015, 3(4), 844–853.

[8] Y. Zhao, H. C. Shum, L. L. A. Adams, B. Sun, C. Holtze, Z. Gu and D. A. Weitz, Langmuir, 2011, 27, 13988–13991.

[9] T. A. Comunian, A. Abbaspourrad, C. S. Favaro-Trindade and D. A. Weitz, Food Chem., 2014, 152, 271–275.

[10] L. Y. Zhang, L. H. Cai, P. S. Lienemann, T. Rossow, I. Polenz, Q. Vallmajo-Martin, M. Ehrbar, H. Na, D. J. Mooney and D. A. Weitz, Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55, 13470–13474.